多波长激光诱导荧光麦卢卡蜂蜜掺杂分类识别

摘要：

麦卢卡蜂蜜产自新西兰,具有很强的抗菌及抗氧化作用,其售价较高,近年来掺假事件时有发生,利用激光诱导荧光技术对掺杂糖浆的麦卢卡蜂蜜进行分类识别研究.选用266,355,405和450 nm四种常用激光作为激发源,选择三种品牌的新西兰进口麦卢卡蜂蜜(编号A,B,C)中掺杂烘焙糖浆作为实验样品,掺杂比例为0％ ～90％,间隔10％;每个激发波长下每种样本溶液重复测试60次,共7200组数据.光谱数据首先进行荧光波段截取、平滑及归一化等预处理;然后随机选取80％ 的数据做训练集,20％ 的数据做测试集;对训练集数据使用主成分分析(PCA)结合线性判别分析(LDA)做数据降维;最后对降维后的数据分别建立K最近邻(KNN)和支持向量机(SVM)分类模型,对测试集数据进行分类识别,重复进行50次随机分组及分类识别后对得到的分类识别率求平均值及标准差.实验分析结果表明,激发光波长对最终识别结果影响较大,266 nm激发的荧光光谱分类识别正确率最高,三种麦卢卡蜂蜜掺杂溶液的分类识别率均能达到98.5％ 以上,最高能达100％;355和405 nm激发的分类识别效果次之,所有样品的分类识别率均大于92％;而450 nm激发的荧光光谱分类识别率最低,不同样品的分类识别率均低于66％.因此,后续分类算法的比较仅使用266,355和405 nm激发的荧光光谱数据,分析结果表明,K N N算法的分类效果要优于SVM算法,不同激发波长下三种蜂蜜掺杂溶液的分类识别率均是KNN算法更高,且对266 nm激发的三种蜂蜜掺杂样品,KNN算法的分类识别率比SVM算法要高1％ 以上.实验结果表明,使用激光诱导荧光技术对掺假麦卢卡蜂蜜进行分类识别是可行的,对于掺杂糖浆的麦卢卡蜂蜜,在使用的所有组合中,266 nm激发结合PCA-LDA降维和KNN分类算法的分类识别率最高,分类效果最好,可用于掺假麦卢卡蜂蜜的快速准确鉴别.

关键词：激光诱导荧光、多波长、麦卢卡蜂蜜、掺假检测、分类识别

所属期刊栏目：42

分类号：O657.3(分析化学)

资助基金：国家自然科学基金61505009

在线出版日期：2022-09-15（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：2807-2812